[发明专利]一种既有建筑的内部置换结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑改建工程领域，具体涉及一种既有建筑的内部置换结构及其施工方法。

背景技术

随着城市建筑的飞速发展，特别是市中心区域，越来越多的历史悠久老建筑已经远远不能满足现代人们居住条件和使用要求，这些老建筑的整体性能随着时间的影响也渐渐降低了，因此对这些建筑的加固、大修、改造的要求越来越多。在改造的过程中，这些老建筑又经过了多次的加建，对建筑基础本身增加了荷载，并且建筑基础的组成材料及腐蚀程度也随着时间慢慢的严重起来。因此，对这些老建筑的改造、加固变得尤为重要。

在对老建筑的改造过程中，通常采用保持外墙历史风貌不变，置换内部结构的方式。在内部结构置换过程中，为了保证内部结构拆除及内部施工时原有外墙的整体安全与稳定性，需要增加相应的保护措施。

然而在现有的改建工程施工中，往往存在保护措施不到位而导致破坏既有建筑结构体系，施工操作面狭小，施工工期长，从而影响结构安全及施工质量的问题，未能切实满足实际应用的需求。

发明内容

本发明提供了一种既有建筑的内部置换结构及其施工方法，以解决现有技术中存在的破坏既有建筑结构体系，施工操作面狭小，施工工期长和安全性能差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种既有建筑的内部置换结构，包括沿竖向设置的核心筒结构、设于所述核心筒结构下方的固定基础底座、设于所述核心筒结构和原有外墙结构柱之间的若干水平支撑、设于所述原有外墙结构柱外周且与所述水平支撑连接的连结结构件以及槽钢框架，所述槽钢框架用于支撑原有外墙及其上的门或窗洞口。

进一步的，所述核心筒结构包括若干沿竖向设置的钢管柱和若干沿横向设置的水平圆杆，所述钢管柱通过所述水平圆杆依次连接围成所述核心筒结构，所述钢管柱与所述水平支撑的相应一端连接。

进一步的，所述钢管柱的数量均为4根，4根所述钢管柱之间设有若干水平圆杆层和与所述水平圆杆层对应的水平支撑层，每个水平圆杆层包括4根水平圆杆，每个水平支撑层包括若干根水平支撑，4根钢管柱通过所述水平圆杆依次连接围成四边形。

进一步的，每相邻两个水平圆杆层之间设有斜向圆杆。

进一步的，所述固定基础底座包括若干钻孔灌注桩、套设于所述钻孔灌注桩内且上端从所述钻孔灌注桩顶部伸出的格构柱和水平设于所述格构柱顶端的支承板，所述钢管柱位于所述支承板上。

进一步的，所述钢管柱的外侧沿竖向间隔设有若干缀板，所述缀板与所述水平支撑的相应一端固定连接。

进一步的，所述水平支撑为H型钢，所述H型钢的一端与所述缀板通过螺栓固定连接，另一端与所述连结结构件固定连接。

进一步的，所述连结结构件包括围设于所述原有外墙结构柱四周的四块钢板，所述钢板与所述原有外墙结构柱之间围焊抱箍固定，所述钢板的外侧沿竖向间隔设有若干刚性铰节点，所述刚性铰节点与所述水平支撑通过螺栓固定连接。

进一步的，所述槽钢框架包括设于所述原有外墙内外两侧以及设于所述门或窗洞口内部的槽钢，所述原有外墙内外两侧的槽钢通过对拉螺栓连接。

本发明还提供一种上述既有建筑的内部置换结构的施工方法，包括以下步骤：

S1：确定核心筒结构的位置，在其下方施工固定基础底座；

S2：破除与所述核心筒结构位置冲突的原结构楼板，在所述固定基础底座上方施工核心筒结构；

S3：在所述原有外墙结构柱的外周施工连结结构件；

S4：安装槽钢框架对所述原有外墙及原有外墙上的门或窗洞口进行加固；

S5：在所述核心筒结构和连结结构件之间施工水平支撑，同时由上而下逐层拆除原结构楼板；

S6：由下而上逐层施工新结构框架柱和新结构楼板，同时拆除水平支撑，最后拆除核心筒结构，完成既有建筑的内部置换施工。

进一步的，所述步骤S1中施工固定基础底座具体为：首先施工若干钻孔灌注桩，并在每根所述钻孔灌注桩的顶部插入格构柱，使所述格构柱的上端从钻孔灌注桩的顶部伸出，最后在所述格构柱的顶部水平设置一支承板。

进一步的，所述步骤S2中施工核心筒结构具体为：首先将若干钢管柱通过水平圆杆依次连接形成核心筒结构，将所述核心筒结构吊装至指定位置，使其中的钢管柱位于所述支承板上，并沿所述核心筒结构的竖向间隔设置若干缀板。

进一步的，所述步骤S3中施工连结结构件具体为：在所述原有外墙结构柱的四周围焊抱箍四块钢板，并在所述钢板的外侧沿竖向设置若干刚性铰节点，所述刚性铰节点与所述水平支撑通过螺栓固定连接。